“Theo khuyến nghị trong hướng dẫn chiếu sáng sân vận động của AFC, mục tiêu quan trọng nhất của một hệ thống chiếu sáng là mang đến cảm giác thoải mái thị giác cho tất cả: cầu thủ, trọng tài, ban huấn luyện và khán giả.”
Dựa trên nguyên tắc đó, thiết kế chiếu sáng sân vận động chuyên nghiệp không chỉ dừng ở việc cung cấp đủ độ sáng, mà còn hướng tới sự hài hòa giữa kỹ thuật và trải nghiệm con người – nơi mỗi nguồn sáng đều được tính toán cẩn thận để ánh sáng trở nên dễ chịu, rõ nét và an toàn cho mọi hoạt động thi đấu.
Những tiêu chí cần đạt trong thiết kế chiếu sáng sân vận động
Khi nói đến thiết kế chiếu sáng sân vận động, chúng ta thường nghĩ ngay đến chuyện làm sao cho sân đủ sáng để thi đấu. Nhưng thực tế, ánh sáng ấy còn mang một vai trò sâu sắc hơn, đó là tạo nên cảm giác dễ chịu, giúp mọi người có thể hòa mình trọn vẹn vào không khí của trận đấu.
Một hệ thống đèn chiếu sáng sân vận động được xem là đạt chuẩn khi nó làm được cả hai điều: phục vụ tốt cho thi đấu và mang lại trải nghiệm ánh sáng thoải mái cho con người. Để đạt được điều đó, các tiêu chí quan trọng cần có là:
- Ánh sáng được phân bố đồng đều, không tạo vùng sáng – tối chênh lệch và không gây chói mắt cho cầu thủ hay khán giả.
- Ánh sáng không nhấp nháy, giúp hình ảnh truyền hình ổn định, không bị giật, nháy hay biến đổi màu sắc.
- Khuôn mặt cầu thủ được phơi sáng rõ nét, ánh sáng vừa đủ để thấy rõ biểu cảm, chuyển động mà không bị nhòe hay gắt sáng.
Hình 1: Các lỗi thường gặp ở thiết kế chiếu sáng sân vận động có chất lượng kém. (a) Ánh sáng tạo ra góc tối ở mắt và mũi trên khuôn mặt cầu thủ. (b) & (c) Ánh sáng phân bố không đồng đều, gây hiện tượng đổ bóng và giảm chất lượng chiếu sáng tổng thể
Hiểu rõ được những tiêu chí ấy, chúng ta hãy cùng tìm hiểu cách thiết kế chiếu sáng sân vận động cụ thể: về vị trí cột đèn, độ cao treo đèn và các giải pháp kỹ thuật giúp ánh sáng phủ đều và không gây chói.
Cột đèn trong thiết kế chiếu sáng sân vận động
Phần lớn sân vận động ở Việt Nam có quy mô vừa và nhỏ, nên giải pháp phổ biến và hiệu quả nhất là bố trí 4 cột đèn chiếu sáng sân vận động tại 4 góc sân. Cách bố trí này không chỉ đảm bảo ánh sáng phân bố đều, mà còn giữ được sự hài hòa giữa kiến trúc công trình và hệ thống chiếu sáng.
Mỗi cột đèn đều đóng vai trò quan trọng trong việc phủ sáng một phần tư diện tích sân, vì vậy vị trí đặt cột và độ cao treo đèn cần được tính toán cẩn thận để đạt hiệu quả chiếu sáng tối ưu.
Phạm vi đặt cột và độ cao treo đèn sân vận động
Để ánh sáng bao phủ đều toàn sân và không gây chói cho cầu thủ hay thủ môn, phạm vi đặt cột và độ cao treo đèn trong thiết kế chiếu sáng sân vận động cần tuân thủ đồng thời các điều kiện sau:
- Cột đèn nằm ngoài góc 30° tính từ khu vực khung thành (xem Hình 2).
- Cột đèn nằm trong vùng góc 30° màu vàng được khuyến nghị lắp đặt (xem Hình 3).
- Khoảng cách từ cột đèn đến cột cờ góc sân tối thiểu 12 m, giúp ánh sáng tỏa đều mà không cản trở tầm nhìn. (Hình 3)
- Chiều cao treo đèn từ 40 – 45 m, được xem là độ cao lý tưởng để ánh sáng bao phủ mặt sân một cách đồng đều, hạn chế hiện tượng chói và bóng gắt.
Hình 2: Khu vực cấm đặt cột đèn góc
Hình 3: Khu vực khuyến nghị đặt cột đèn góc
Hạn chế của hệ thống bốn cột góc
Dù mang lại hiệu quả cao trong việc chiếu sáng mặt phẳng ngang, hệ thống bốn cột đèn chiếu sáng sân vận động vẫn có một số hạn chế nhất định.
Do mỗi cột đèn chỉ chiếu sáng 1/4 diện tích sân, ánh sáng ở các vùng dọc (vuông góc với mặt sân) chưa thật sự đồng đều. Khi mô phỏng chiếu sáng, có thể thấy độ rọi ở các khu vực này bị chênh lệch rõ rệt.
Hình 4: Giá trị độ rọi trên mặt phẳng ngang khi mô phỏng thiết kế chiếu sáng sân vận động bằng hệ thống bốn cột góc
Hiện tượng này dẫn đến việc xuất hiện bóng cứng quanh cầu thủ (Hình 5a), làm giảm tầm nhìn, gây khó chịu và ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh truyền hình.
Khi bổ sung đèn tuyến tính, ánh sáng sẽ được cải thiện đáng kể, giúp giảm bóng cứng, tăng độ rọi chiều dọc, và tạo nên không gian sáng dễ chịu hơn. Tuy nhiên, nếu số lượng đèn tuyến tính bổ sung còn ít, sân vẫn có thể xuất hiện hiện tượng đổ bóng mềm (Hình 5b). Vì vậy, để đạt hiệu quả tối đa, cần bổ sung thêm đèn tuyến tính cho các khu vực chưa đủ sáng.
Hình 5: Hiện tượng đổ bóng xung quanh cầu thủ: (a) Đổ bóng cứng – (b) Đổ bóng mềm
Như vậy, để thiết kế chiếu sáng sân vận động đạt chất lượng cao, ngoài bốn cột góc cơ bản, cần tính toán bố trí hệ thống đèn tuyến tính hợp lý. Phần tiếp theo sẽ trình bày chi tiết vị trí và độ cao lắp đặt đèn tuyến tính giúp ánh sáng được phân bố tối ưu nhất trên sân.
Đèn tuyến tính cải thiện chất lượng chiếu sáng sân vận động
Mục tiêu khi lắp đặt đèn tuyến tính trong thiết kế chiếu sáng sân vận động là để là cải thiện độ đồng đều ánh sáng, khắc phục hiện tượng đổ bóng cứng, và phơi sáng rõ nét khuôn mặt cầu thủ.
Hình 6: Kiểm tra độ rọi các bề mặt dọc khi thiết kế chiếu sáng sân vận động
Các dãy đèn tuyến tính bổ sung giúp chiếu sáng đều trên các bề mặt dọc của sân (xem Hình 6), tránh tạo vùng tối hoặc bóng gắt. Đặc biệt, đèn còn phải phơi sáng chính xác khuôn mặt cầu thủ với độ chiếu sáng tốt, để ánh sáng thể hiện rõ từng chi tiết nhỏ: mắt, mũi, nét mặt, như minh họa trong Hình 7.
Hình 7: Phơi sáng khuôn mặt cầu thủ
(a) Phơi sáng kém: mặt bị tối, không rõ chi tiết
(b) Phơi sáng tốt: ánh sáng đều, biểu cảm rõ nét và tự nhiên
Dãy đèn tuyến tính thứ nhất
Dãy đèn tuyến tính thứ nhất được lắp ở vành mái khán đài, có tác dụng bổ sung ánh sáng chính cho toàn bộ khu vực sân (xem Hình 8, 9)
Trong thiết kế chiếu sáng sân vận động, đây là dãy đèn quan trọng nhất, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ rọi bề mặt dọc và chất lượng hình ảnh truyền hình.
Hình 8: Hình chiếu bằng mặt sân thể hiện dãy đèn tuyến tính thứ nhất trong thiết kế chiếu sáng sân vận động
Hình 9: Hình chiếu dãy đèn tuyến tính theo mặt phẳng song song với khung thành
Các thông số lắp đặt chính của dãy đèn tuyến tính thứ nhất gồm:
- Góc Delta (Δ) > 20°, giá trị tối ưu trong khoảng 25° – 30°.
- Với độ cao treo đèn h, khoảng cách bên X > h × tan(Δ).
| Độ cao treo đèn tuyến tính | Delta = 20 độ | Delta = 27.5 độ |
| Khoảng cách bên [X] | Khoảng cách bên [X] | |
| 16m | > 5.8m | > 8.3m |
| 20m | > 7.3m | > 10.4m |
| 24m | > 8.7m | > 12.5m |
| 28m | > 10.2m | > 14.6m |
| 32m | > 11.6m | > 16.7m |
Bảng 1: Bảng tham chiếu khoảng cách bên của dãy đèn tuyến tính thứ nhất trong thiết kế chiếu sáng sân vận động
Nếu góc Delta nhỏ hơn 20° hoặc khoảng cách bên X không đủ lớn (X ≤ h × tan(Δ)), ánh sáng từ dãy đèn tuyến tính thứ nhất sẽ chiếu xuống với góc quá dốc.
Khi đó, khuôn mặt cầu thủ bị tối ở vùng mắt và mũi (Hình 7a), khiến biểu cảm không rõ nét và hình ảnh trên truyền hình kém trung thực.
Tuy nhiên, ngay cả khi dãy đèn tuyến tính thứ nhất đã đạt đúng yêu cầu về khoảng cách bên X, một số sân vẫn cần tăng thêm độ rọi cho các bề mặt dọc, đặc biệt ở khu vực khung thành và biên sân để ánh sáng đều và sâu hơn.
Trong cả hai trường hợp trên, giải pháp hiệu quả nhất là bổ sung dãy đèn tuyến tính thứ hai.
Dãy đèn tuyến tính thứ hai
Dãy đèn tuyến tính thứ hai thường được lắp dưới mái che khán đài, nhằm bổ sung ánh sáng cho các khu vực biên và khung thành. Dù được lắp thấp hơn, khoảng cách bên X của dãy này vẫn phải tuân thủ đúng yêu cầu kỹ thuật như dãy đèn tuyến tính thứ nhất.
Các đèn khu vực góc biên
Tại khu vực góc biên, đèn chiếu sáng sân vận động cần được thiết kế hướng chiếu hợp lý để tập trung ánh sáng vào vùng cần thiết, đồng thời tránh gây chói cho cầu thủ và thủ môn khi họ nhìn về phía góc sân.
Hình 10: Thiết kế dãy đèn tuyến tính gần khu vực góc biên
Để hạn chế chói khi xử lý bóng bổng, các đèn dọc theo đường biên dọc cần được treo ở độ cao > 20m và nằm trong góc chiếu từ 25° – 45°, như vùng tô vàng trong Hình 11.
Hình 11: Hình chiếu dãy đèn tuyến tính thứ hai theo mặt phẳng song song với khung thành
Các đèn khu vực phía sau khung thành
Với khu vực phía sau khung thành, ánh sáng sai góc có thể gây chói mạnh cho tiền đạo hoặc thủ môn, đặc biệt trong các pha tấn công. Do đó, cần thiết kế vị trí và góc chiếu đèn chính xác để ánh sáng phủ đều mà không chiếu trực tiếp vào tầm mắt người chơi.
Hình 12: Hình chiếu dãy đèn tuyến tính thứ hai theo mặt phẳng vuông góc với khung thành
Khi bố trí đèn chiếu sáng phía sau khung thành, cần tuân thủ các tiêu chí kỹ thuật:
- Chiều cao treo đèn > 20m so với mặt sân.
- Các đèn màu đỏ, nằm ngay phía sau khu vực cấm địa, phải đặt ở góc chiếu > 60° (Hình 13).
- Các đèn màu xanh lá, nằm phía sau đường biên dọc, ngoài khu cấm địa, phải đặt ở góc chiếu > 45° (Hình 13).
Hình 13: Yêu cầu lắp đặt dãy đèn chiếu sáng nằm sau đường biên ngang
Góc ngẩng của các đèn chiếu sáng sân vận động
Khi thiết kế chiếu sáng sân vận động, một yếu tố cực kỳ quan trọng là góc ngẩng của các đèn. Nếu góc ngẩng quá lớn, ánh sáng sẽ chiếu thẳng vào tầm nhìn cầu thủ hoặc trọng tài, gây chói mắt, mỏi mắt và giảm khả năng quan sát trong các pha bóng tốc độ cao.Vì vậy, trong mọi thiết kế, góc ngẩng chung của hệ thống đèn không được vượt quá 70° so với đường thẳng vuông góc với mặt sân (Hình 14).
Tùy theo loại đèn chiếu sáng sân vận động sử dụng, giá trị góc ngẩng tối đa cũng khác nhau:
- Đèn HID: góc ngẩng < 70°
- Đèn LED: góc ngẩng < 60°
Hình 14: Góc ngẩng của các loại đèn trong thiết kế chiếu sáng sân vận động
Ở các phần trước, chúng ta đã lần lượt tìm hiểu về vị trí lắp cột góc, chiều cao treo đèn, khoảng cách bên X, góc Delta, cùng góc chiếu của từng dãy đèn tuyến tính. Đây chính là những điều kiện CẦN để hệ thống đèn chiếu sáng sân vận động đạt được các tiêu chí: ánh sáng phân bố đồng đều trên cả bề mặt ngang và dọc, không gây chói khó chịu, và phơi sáng rõ khuôn mặt cầu thủ, giúp trọng tài và khán giả nhìn thấy biểu cảm chân thật.
Tuy nhiên, chỉ đáp ứng các điều kiện CẦN thôi vẫn chưa đủ. Để hệ thống thiết kế chiếu sáng sân vận động đạt chuẩn và hoạt động hiệu quả trong thực tế, còn phải xét đến đặc tính kỹ thuật của từng loại đèn. Bởi lẽ, vị trí lắp đặt chỉ là một phần, trong khi hiệu quả chiếu sáng phụ thuộc rất nhiều vào các thông số quang học, đặc biệt là quang thông và góc beam. Hai yếu tố này quyết định độ sáng, độ phủ và sự đồng đều của ánh sáng trên sân.
Để hình ảnh truyền hình đạt chất lượng cao và ổn định, việc chọn đúng loại đèn chiếu sáng là yếu tố quyết định. Trong thực tế, đèn halogen kim loại thường xuống màu nhanh và sử dụng nguồn điện xoay chiều, khiến hệ số nhấp nháy (FF) cao. Khi ghi hình ở tốc độ cao, ánh sáng từ các loại đèn này có thể tạo ra hiện tượng nhấp nháy, làm giảm chất lượng hình ảnh truyền hình và khiến khán giả khó chịu khi theo dõi.
Vì vậy, để hệ thống chiếu sáng sân vận động đạt hiệu suất tối ưu và hình ảnh chân thực nhất, đèn LED chính là lựa chọn đáng tin cậy nhất hiện nay. Loại đèn này đáp ứng tốt mọi tiêu chí chiếu sáng chuyên nghiệp, giảm hiện tượng nhấp nháy, cho ánh sáng ổn định, đồng thời tiết kiệm điện năng và có tuổi thọ cao hơn nhiều lần so với các công nghệ truyền thống.
Nếu bạn còn băn khoăn về thiết kế chiếu sáng sân vận động hay bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến chiếu sáng, đừng ngần ngại để lại bình luận hoặc gửi lời nhắn. Tôi luôn sẵn sàng giải đáp để bạn có thêm thông tin hữu ích.
Danh mục: Chiếu sáng sân bóng
